Lors du fonctionnement de certains types d'installations industrielles, de grands volumes de gaz d'échappement à très haute température sont émis, ce qui pollue l'environnement. Afin d'utiliser ces substances au profit de la production et de minimiser la charge sur la situation environnementale, une chaudière de récupération de chaleur a été inventée.
Description des types de chaudières à récupération de chaleur
Le fonctionnement des unités d'échange de chaleur est basé sur le transfert d'énergie disponible dans des masses de gaz chauds à un caloporteur liquide. Une chaudière de récupération n'est généralement pas équipée d'un brûleur, car sa conception n'implique pas le chauffage et la combustion des ressources combustibles. D'autre part, une bougie de préchauffage et un bloc y sont intégrés, ce qui assure le mouvement artificiel du gaz le long des chemins internes du bloc chaudière. Les appareils diffèrent par un certain nombre de caractéristiques: ils sont à circuit simple et à double circuit, avec des dimensions différentes du réservoir de chauffage.
En fonction de la température des fumées, les unités peuvent être divisées en basses et hautes températures. Les indicateurs jusqu'à 900 ° entrent dans la première catégorie, les indicateurs dépassant 1000 ° entrent dans la deuxième catégorie.
Selon le principe de fonctionnement, les chaudières à chaleur résiduelle peuvent être divisées en deux classes. Les unités à vapeur sont utilisées pour générer de la vapeur chaude pour le chauffage ou un usage industriel. Les appareils à eau chaude reçoivent les gaz qui sortent de l'installation et transfèrent leur chaleur à l'eau. Ce dernier peut être utilisé pour le chauffage ou à d'autres fins.
Les appareils à vapeur et les chaudières conçus pour chauffer l'eau peuvent être équipés d'une chambre de combustion. Étant donné que le recyclage de masses de gaz qui entreraient autrement dans l'atmosphère génère beaucoup d'énergie, de telles chaudières sont parfois utilisées pour produire de l'électricité. Il existe des modèles qui ne sont pas équipés de foyer. Dans de tels dispositifs, les gaz agissent directement sur un échangeur de chaleur avec du liquide ou de la vapeur.
Tous les éléments structurels dans lesquels se déroulent les processus de combustion sont constitués de matériaux résistants au feu.
Ensemble d'équipement
La réorientation d'une entreprise manufacturière ou son développement de nouveaux domaines d'activité peut nécessiter des dispositifs techniques supplémentaires. Il peut comprendre les éléments suivants :
- dispositifs de protection : blindage résistant à la chaleur, blocs de sécurité, vannes d'arrêt, pièces de suspension ;
- équipement de pompe;
- dispositifs qui assurent la ventilation et l'injection de masses d'air.
Certains systèmes à plusieurs composants utilisent également des raccords de l'arsenal de plomberie. Ils sont nécessaires à la conception de divers types de dispositifs d'échange de chaleur.
Dans certaines situations, il est conseillé d'acheter une alimentation sans coupure. Un certain nombre de modèles sont conçus avec une connexion de brûleur.
Caractéristiques
L'utilisation intégrale des gaz résiduaires permet aux chaudières d'avoir des taux de rendement élevés. Pour les appareils fonctionnant aux combustibles liquides ou solides, ils sont nettement plus petits. Cependant, si les surfaces d'échange thermique sont fortement obstruées, l'efficacité de l'unité diminuera.Vous pouvez nettoyer ces parties de la structure en les lavant à l'eau ou en soufflant à la vapeur. La technologie de nettoyage par vibration est également pratiquée.
Différents types de chaudières sont utilisés dans différentes industries à certaines étapes du cycle de production. Ils diffèrent par le nombre de registres de génération de vapeur, les paramètres de puissance, les circuits de circulation utilisés et les exigences sur la qualité du liquide de refroidissement.
L'efficacité de l'unité dépend du type d'alimentation, de la quantité de masses de gaz et de leur température. Les volumes de déchets émis diffèrent d'une industrie à l'autre. La plus grande quantité est formée lors du raffinage du pétrole et de la métallurgie. Le gaz de charge est spécifique à ce dernier. La présence de tartre métallique est favorable à la combustion de gaz combustible.
Avantages et inconvénients
Les dispositifs considérés se distinguent des autres types de chaudières par l'absence de besoin de combustible supplémentaire. L'unité de récupération de chaleur fonctionne uniquement sur les déchets gazeux. Cela permet d'utiliser le carburant beaucoup plus efficacement et réduit également le coût de nettoyage des gaz d'échappement. De plus, l'utilisation de telles chaudières dans les entreprises a un effet positif sur l'environnement. Les émissions d'énergie sont considérablement réduites. En réduisant le volume de carburant contenant des hydrocarbures brûlé, beaucoup moins de gaz à effet de serre sont rejetés dans l'atmosphère. Un cycle de production économe en énergie réduit les coûts pour l'entreprise.
Les parties froides de l'appareil se corrodent. L'efficacité d'utilisation de l'échangeur de chaleur dépend de la température à laquelle les gaz générés sont chauffés.
Caractéristiques du travail
Pendant le fonctionnement de la chaudière, son échangeur de chaleur est recouvert de substances contenues dans les fumées. Cela n'affecte pas au mieux l'efficacité de l'utilisateur. Pour rendre l'efficacité aussi élevée que possible, un oxydant thermique COV peut être installé devant celui-ci.
Si la demande d'utilisation de la chaleur des gaz résiduaires n'apparaît que de temps en temps, il est possible de réguler le débit d'émissions vers la chaudière. Pour cela, une dérivation spéciale est utilisée - un bloc qui redirige les déchets vers la cheminée. La fonction bypass peut être commandée par un contact sec, ouvert et verrouillé, ou en utilisant un signal analogique externe. Dans ce dernier cas, le processus est lié à la régulation de l'angle d'ouverture du volet.
Champ d'application
Il est conseillé d'installer des utilisateurs si, à la suite d'un certain processus, une grande quantité de chaleur physique est libérée, qui doit être davantage utilisée pour réduire les coûts de carburant. Cela comprend la trempe du coke chaud et le fonctionnement des turbines à gaz. Dans ce dernier cas, la chaudière est utilisée pour générer de la vapeur, qui est ensuite utilisée pour chauffer l'entreprise ou pour résoudre des problèmes technologiques.
Il existe également des modifications de type convectif, affûtées pour le refroidissement des gaz carboniques. Ils sont utilisés pour la fonte de l'acier. Les caractéristiques de conception de ces unités offrent un grand nombre de cycles de circulation artificielle et une évaporation en deux étapes. Certaines chaudières brûlent de l'oxyde de carbone. Le refroidissement des déchets du convertisseur réduit l'entraînement et la pollution de l'air.
Dans les centrales thermiques, des versions améliorées des utilisateurs sont utilisées. Des dispositifs de désaération à pression atmosphérique sont utilisés pour préparer l'eau alimentant les systèmes de chauffage et d'alimentation en eau chaude. Ils sont également impliqués dans la préparation d'un caloporteur pour les chaudières à vapeur. Pour la désaération sous vide, des masses de gaz secondaires libérées lors du fonctionnement de la turbine sont utilisées. Le résultat est de la vapeur, qui est ensuite réutilisée dans la centrale à turbine. Cela permet d'économiser les ressources en carburant.La vapeur générée est souvent à haute pression.
L'utilisation de recycleurs dans le cycle de production apporte un certain nombre d'effets utiles : le carburant est consommé plus efficacement, l'apport d'énergie thermique et de composés nocifs vers l'environnement extérieur est considérablement réduit. En travaillant avec des gaz à température suffisante, les unités ont un rendement très élevé.
